DE102014114358B4 - COMBUSTION ENGINE WITH SUPPLY SYSTEM FOR ACTUATING A CAM PHASER - Google Patents

COMBUSTION ENGINE WITH SUPPLY SYSTEM FOR ACTUATING A CAM PHASER Download PDF

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Abstract

Verbrennungsmotor (10) für ein Fahrzeug, der umfasst:einen Motorblock (22), der mehrere Zylinder definiert;einen Zylinderkopf (24), der an dem Motorblock (22) befestigt ist und Einlasskanäle (34) sowie Auslasskanäle (36) in Verbindung mit den Zylindern definiert;ein Ventiltriebsystem (20), das mehrere Einlassventile (58), die in den Einlasskanälen (34) angeordnet sind, und mehrere Auslassventile (60) umfasst, die in den Auslasskanälen (36) angeordnet sind;eine Nockenwelle (42, 44), die zum Öffnen der mehreren Einlassventile (58) und/oder der mehreren Auslassventile (60) betreibbar ist;einen hydraulischen Nockenphasensteller (46), der eine Kammer für eine Verstellung nach früh und/oder eine Kammer für eine Verstellung nach spät zum Aufnehmen von Hydraulikfluid aufweist, um eine Drehposition der Nockenwelle (42, 44) nach früh oder nach spät zu verstellen;ein hydraulisches Betätigungssystem (70), das eine Hydrauliksammelkammer (100) in selektiver Verbindung mit der Kammer für die Verstellung nach früh und/oder der Kammer für die Verstellung nach spät des hydraulischen Nockenphasenstellers umfasst; undeine erste Systemölpumpe (72) zum Liefern von Schmieröl an Motorlager und das Ventiltriebsystem (20),wobei das hydraulische Betätigungssystem (70) eine zweite Ölpumpe (82) umfasst, um der Hydrauliksammelkammer (100) Öl zuzuführen,wobei die erste Systemölpumpe (72) und die zweite Ölpumpe (82) durch ein Motorantriebssystem (83) angetrieben werden,wobei die zweite Ölpumpe (82) mit einer Kupplungseinrichtung (84) gesteuert wird, welche die zweite Ölpumpe (82) mit dem Motorantriebssystem (83) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dassder Verbrennungsmotor (10) einen Controller (110) aufweist, der eine Betätigung der Kupplungseinrichtung (84) steuert, um die Kupplungseinrichtung (84) während einer Verlangsamung des Fahrzeugs zu betätigen.An internal combustion engine (10) for a vehicle, comprising:an engine block (22) defining a plurality of cylinders;a cylinder head (24) secured to the engine block (22) and intake ports (34) and exhaust ports (36) in communication therewith the cylinders;a valve train system (20) comprising a plurality of intake valves (58) arranged in the intake channels (34) and a plurality of exhaust valves (60) arranged in the exhaust channels (36);a camshaft (42, 44) operable to open the plurality of intake valves (58) and/or the plurality of exhaust valves (60);a hydraulic cam phaser (46) having a chamber for advanced adjustment and/or a chamber for retarded adjustment receiving hydraulic fluid to advance or retard a rotational position of the camshaft (42, 44);a hydraulic actuation system (70) including a hydraulic plenum chamber (100) in selective communication with the advance and/or advance chamber the chamber for retarding the hydraulic cam phaser; and a first system oil pump (72) for supplying lubricating oil to engine bearings and the valve train system (20), the hydraulic actuation system (70) comprising a second oil pump (82) for supplying oil to the hydraulic plenum (100), the first system oil pump (72) and the second oil pump (82) is driven by a motor drive system (83), the second oil pump (82) being controlled with a clutch device (84) which connects the second oil pump (82) to the motor drive system (83), characterized in that in that the internal combustion engine (10) has a controller (110) which controls actuation of the clutch device (84) in order to actuate the clutch device (84) during deceleration of the vehicle.

Description

GEBIETAREA

Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Verbrennungsmotor und insbesondere einen Verbrennungsmotor mit einem effizienten Versorgungssystem zur Betätigung eines Nockenphasenstellers.The present disclosure relates to an internal combustion engine and in particular to an internal combustion engine with an efficient supply system for actuating a cam phaser.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Nockenwellen-Phasensteller wurden zum Variieren einer Ventilzeiteinstellung in Verbrennungsmotoren weithin verwendet, um Ziele wie beispielsweise geringere Emissionen und eine erhöhte Spitzenleistung bei hohen Drehzahlen zu erreichen und um die Leerlaufqualität zu verbessern. Nockenwellen-Phasensteller werden normalerweise unter Verwendung eines unter Druck stehenden Hydraulikfluids betrieben, was den Betrieb des Motors erfordert. Dementsprechend sind Nockenwellen-Phasenstellersysteme typischerweise nicht zu einem Betrieb während Bedingungen mit ausgeschaltetem Motor in der Lage. Ein Motorstart kann aufgrund eines breiten Bereichs von Temperaturen nachteilig beeinflusst werden, und er kann verbessert werden, indem die Kompressionsverhältnisse beim Start verringert werden.Camshaft phasers have been widely used to vary valve timing in internal combustion engines to achieve goals such as lower emissions and increased peak power at high speeds and to improve idle quality. Camshaft phasers are typically operated using pressurized hydraulic fluid, which requires the engine to operate. Accordingly, camshaft phaser systems are typically not capable of operating during engine off conditions. Engine startup can be adversely affected due to a wide range of temperatures and can be improved by reducing compression ratios at startup.

Aus der JP H11- 13 429 A ist ein Verbrennungsmotor mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.From JP H11-13 429 A an internal combustion engine with the features according to the preamble of claim 1 is known.

Die US 5 243 935 A beschreibt einen ähnlichen Verbrennungsmotor.The US 5,243,935 A describes a similar internal combustion engine.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Verbrennungsmotor mit einem Nockenwellen-Phasenstellersystem zu schaffen, das zu einer Nockenwellenanpassung während Bedingungen mit ausgeschaltetem Motor in der Lage ist, um den Motorstart bei geringen Kosten und mit einem minimalen nachteiligen Einfluss durch parasitäre Verluste des Motors zu verbessern.An object of the invention is to provide an internal combustion engine with a camshaft phasing system capable of camshaft adjustment during engine off conditions to improve engine starting at low cost and with minimal adverse influence from engine parasitic losses .

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Diese Aufgabe wird durch einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is solved by an internal combustion engine with the features of claim 1.

Der Verbrennungsmotor ist für ein Fahrzeug vorgesehen und weist einen Motorblock auf, welcher mehrere Zylinder definiert. Ein Zylinderkopf ist an dem Motorblock befestigt und definiert Einlasskanäle sowie Auslasskanäle in Verbindung mit den Zylindern. Ein Ventiltriebsystem umfasst mehrere Einlassventile, die in den Einlasskanälen angeordnet sind, und mehrere Auslassventile, die in den Auslasskanälen angeordnet sind. Eine oder mehrere Nockenwellen und mehrere Ventilhubmechanismen sind betreibbar, um die mehreren Einlassventile und die mehreren Auslassventile zu öffnen. Ein hydraulischer Nockenphasensteller weist eine Kammer für eine Verstellung nach früh und/oder eine Kammer für eine Verstellung nach spät zum Aufnehmen von Hydraulikfluid auf, um eine Drehposition der Nockenwelle selektiv nach früh oder nach spät zu verstellen. Das hydraulische Betätigungssystem umfasst eine Hydrauliksammelkammer in selektiver Verbindung mit der Kammer für die Verstellung nach früh und/oder der Kammer für die Verstellung nach spät des hydraulischen Nockenphasenstellers. Eine erste Systemölpumpe liefert Öl zur Schmierung an den gesamten Motor, und das hydraulische Betätigungssystem umfasst eine zweite Ölpumpe, um der Hydrauliksammelkammer Öl zuzuführen. Die erste Systemölpumpe und die zweite Ölpumpe werden durch ein Motorantriebssystem angetrieben. Die zweite Ölpumpe wird durch eine Kupplungseinrichtung gesteuert, welche die zweite Ölpumpe mit dem Motorantriebssystem verbindet. Der Verbrennungsmotor weist einen Controller auf, der die Betätigung der Kupplungseinrichtung steuert, um die Kupplungseinrichtung während einer Verlangsamung des Fahrzeugs zu betätigen.The internal combustion engine is intended for a vehicle and has an engine block that defines several cylinders. A cylinder head is attached to the engine block and defines intake ports and exhaust ports in communication with the cylinders. A valve train system includes a plurality of intake valves disposed in the intake ports and a plurality of exhaust valves disposed in the exhaust ports. One or more camshafts and a plurality of valve lift mechanisms are operable to open the plurality of intake valves and the plurality of exhaust valves. A hydraulic cam phaser includes an advance chamber and/or a retard chamber for receiving hydraulic fluid to selectively advance or retard a rotational position of the camshaft. The hydraulic actuation system includes a hydraulic plenum chamber in selective communication with the advance chamber and/or the retard chamber of the hydraulic cam phaser. A first system oil pump supplies oil for lubrication to the entire engine, and the hydraulic actuation system includes a second oil pump for supplying oil to the hydraulic plenum. The first system oil pump and the second oil pump are driven by a motor drive system. The second oil pump is controlled by a clutch device that connects the second oil pump to the engine drive system. The internal combustion engine includes a controller that controls actuation of the clutch device to actuate the clutch device during deceleration of the vehicle.

ZEICHNUNGENDRAWINGS

  • 1 ist eine Schnittansicht einer Motorbaugruppe gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; und 1 is a sectional view of a motor assembly in accordance with the principles of the present disclosure; and
  • 2 ist ein schematisches Diagramm eines Versorgungssystems zur Betätigung eines hydraulischen Nockenphasenstellers gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung. 2 is a schematic diagram of a supply system for actuating a hydraulic cam phaser in accordance with the principles of the present disclosure.

Entsprechende Bezugszeichen geben überall in den verschiedenen Zeichnungsansichten entsprechende Teile an.Corresponding reference numerals indicate corresponding parts throughout the various drawing views.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Beispiele der vorliegenden Offenbarung werden nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen vollständiger beschrieben.Examples of the present disclosure will now be described more fully with reference to the accompanying drawings.

Eine beispielhafte Motorbaugruppe 10 ist in 1 dargestellt, und sie kann eine Motorstruktur 12, eine Kurbelwelle 14, mehrere Kolben 16, Motorlager 18 (2) und eine Ventiltriebbaugruppe 20 umfassen. Die Motorstruktur 12 kann einen Motorblock 22 und einen Zylinderkopf 24 umfassen. Die Motorstruktur 12 definiert mehrere Zylinderbohrungen 26 (der Einfachheit halber ist ein Zylinder dargestellt). Es versteht sich jedoch, dass die vorliegenden Lehren für eine beliebige Anzahl von Kolben-Zylinderanordnungen und eine Vielzahl von Hubkolben-Motorkonfigurationen gelten, die V-Motoren, Reihenmotoren und horizontal entgegengesetzte Motoren sowie sowohl Konfigurationen mit obenliegenden Nocken (sowohl mit einzelnen als auch mit doppelten obenliegenden Nocken) als auch mit Nocken im Block umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein.An exemplary engine assembly 10 is shown in FIG 1 shown, and it can have an engine structure 12, a crankshaft 14, several pistons 16, engine mounts 18 ( 2 ) and a valve train assembly 20 include. The engine structure 12 may include an engine block 22 and a cylinder head 24. The engine structure 12 defines a plurality of cylinder bores 26 (one cylinder is shown for simplicity). However, it should be understood that the present teachings apply to any number of piston-cylinder assemblies and a variety of reciprocating engine configurations, including V-engines, in-line engines and horizontally opposed engines and include, but are not limited to, both overhead cam configurations (both single and double overhead cam) and in-block cam configurations.

Die Kolben 16 sind jeweils in einer der Zylinderbohrungen 26 angeordnet. Der Zylinderkopf 24 wirkt mit den Zylinderbohrungen 26 und den Kolben 16 zusammen, um mehrere Verbrennungskammern 30 zu definieren. Die Motorstruktur 12 definiert einen oder mehrere Einlasskanäle 34 und einen oder mehrere Auslasskanäle 36 in dem Zylinderkopf 24 in Verbindung mit den Verbrennungskammern 30.The pistons 16 are each arranged in one of the cylinder bores 26. The cylinder head 24 cooperates with the cylinder bores 26 and the pistons 16 to define a plurality of combustion chambers 30. The engine structure 12 defines one or more intake ports 34 and one or more exhaust ports 36 in the cylinder head 24 in communication with the combustion chambers 30.

Unter Bezugnahme auf 1 kann die Ventiltriebbaugruppe 20 eine erste Nockenwelle 42, eine zweite Nockenwelle 44 sowie einen ersten und einen zweiten Ventilhubmechanismus 50, 52 umfassen, die einem jeweiligen der Einlass- bzw. Auslasskanäle 34, 36 zugeordnet sind.With reference to 1 For example, the valve train assembly 20 may include a first camshaft 42, a second camshaft 44, and first and second valve lift mechanisms 50, 52 associated with a respective one of the intake and exhaust ports 34, 36.

Wie es in 2 gezeigt ist, kann ein Nockenphasensteller 46 mit der ersten oder der zweiten Nockenwelle 42, 44 verbunden sein. Es wird angemerkt, dass jede von der ersten und der zweiten Nockenwelle 42, 44 einen Nockenphasensteller 46 aufweisen kann, der dieser zugeordnet ist, obgleich 2 lediglich einen Nockenphasensteller 46 zeigt. Ein Einlassventil 58 kann in dem Einlasskanal 34 angeordnet sein, und der erste Ventilhubmechanismus 50 kann mit dem Einlassventil 58 in Eingriff stehen. Ein Auslassventil 60 kann in dem Auslasskanal 36 angeordnet sein, und der zweite Ventilhubmechanismus 52 kann mit dem Auslassventil 60 in Eingriff stehen. Zusätzliche Einlass- und Auslasskanäle können in jedem Zylinder zusammen mit zusätzlichen Einlass- und Auslassventilen, die in diesen angeordnet sind, vorgesehen sein. Der Nockenphasensteller 46 kann ein Nockenphasensteller mit einer mittleren Parkposition oder einer Endparkposition sein, wie es allgemein in der Technik bekannt ist, obgleich andere Konstruktionen von Nockenphasenstellern verwendet werden können.Like it in 2 As shown, a cam phaser 46 may be connected to the first or second camshaft 42, 44. It is noted that each of the first and second camshafts 42, 44 may have a cam phaser 46 associated therewith, although 2 only shows a cam phaser 46. An intake valve 58 may be disposed in the intake passage 34, and the first valve lift mechanism 50 may be engaged with the intake valve 58. An exhaust valve 60 may be disposed in the exhaust passage 36, and the second valve lift mechanism 52 may be engaged with the exhaust valve 60. Additional intake and exhaust ports may be provided in each cylinder along with additional intake and exhaust valves disposed therein. The cam phaser 46 may be a mid-park or end-park cam phaser as is generally known in the art, although other cam phaser designs may be used.

Unter Bezugnahme auf 2 wird nun das hydraulische Versorgungssystem 70 zur Betätigung eines Nockenphasenstellers für die Verstellung des Nockenphasenstellers 46 nach früh oder nach spät gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung beschrieben, um die Drehposition der Nockenwelle 42 einzustellen. Das hydraulische Versorgungssystem 70 umfasst ein Schmierungssystem 71 mit einer Hauptölpumpe 72, die eine Pumpe mit variabler Verdrängung sein kann. Die Hauptölpumpe 72 kann verwendet werden, um Schmieröl an die Ventiltriebbaugruppe 20 sowie an andere Motorkomponenten zu liefern. Die Hauptölpumpe 72 saugt Öl aus einem Sumpf 74 an und liefert das Öl durch einen Hauptdurchgang 76 über ein Rückschlagventil 78 und einen Filter 80. Vom Filter 80 aus kann das Öl an verschiedene Komponenten der Ventiltriebbaugruppe 20 geliefert und zu dem Sumpf 74 zurückgeführt werden, wie es in der Technik bekannt ist.With reference to 2 The hydraulic supply system 70 for actuating a cam phaser for advancing or retarding the cam phaser 46 will now be described in accordance with the principles of the present disclosure to adjust the rotational position of the camshaft 42. The hydraulic supply system 70 includes a lubrication system 71 with a main oil pump 72, which may be a variable displacement pump. The main oil pump 72 may be used to deliver lubricating oil to the valve train assembly 20 as well as other engine components. The main oil pump 72 draws oil from a sump 74 and delivers the oil through a main passage 76 via a check valve 78 and a filter 80. From the filter 80, the oil can be delivered to various components of the valve train assembly 20 and returned to the sump 74, such as it is known in the art.

Eine sekundäre Verdrängerölpumpe 82 kann über ein elektrohydraulisches Kupplungssystem 84 aktiviert werden, um durch das Motorantriebssystem 83 angetrieben zu werden, das die Hauptölpumpe 72 antreibt. Das Kupplungssystem 84 kann durch ein Solenoidventil 86 mit zwei Anschlüssen/zwei Positionen zur selektiven Betätigung der Kupplung 84 eingerückt werden, um den sekundären Pumpenantrieb 88 zum Antreiben der sekundären Ölpumpe 82 zu aktivieren. Das Solenoidventil 86 nimmt gefiltertes Öl aus der Hauptölpumpe 72 über einen Durchgang 90 auf. Der Durchgang 90 ist auch mit dem Versorgungskanal 92 der sekundären Ölpumpe 82 verbunden. Der Auslass 94 der sekundären Ölpumpe 82 ist mit der Hydrauliksammelkammer 100 verbunden. Die Hydrauliksammelkammer 100 steht mit dem Nockenphasensteller 46 über ein Dreipositionenventil 102 in Verbindung. Wie es in der Technik bekannt ist, weist das Dreipositionenventil, das dem Nockenphasensteller 46 zugeordnet ist, drei Positionen auf, die eine erste Position für eine Verstellung des Nockenphasenstellers 46 nach früh, eine zweite Position für eine Verstellung der Position des Nockenphasenstellers 46 nach spät und eine dritte Zwischenposition umfassen, die eine Modulation der Nockenphasenstellerposition ermöglicht. Es wird angemerkt, dass andere Nockenphasensteller-Anordnungen und Ventilanordnungen verwendet werden können, einschließlich von Nockenphasenstellern mit normalerweise nach früh verstellter oder normalerweise nach spät verstellter Position.A secondary positive displacement oil pump 82 may be activated via an electro-hydraulic clutch system 84 to be driven by the engine drive system 83 that drives the main oil pump 72. The clutch system 84 may be engaged by a two-port/two-position solenoid valve 86 for selectively actuating the clutch 84 to activate the secondary pump driver 88 for driving the secondary oil pump 82. The solenoid valve 86 receives filtered oil from the main oil pump 72 via a passage 90. The passage 90 is also connected to the supply channel 92 of the secondary oil pump 82. The outlet 94 of the secondary oil pump 82 is connected to the hydraulic accumulator chamber 100. The hydraulic collection chamber 100 is connected to the cam phaser 46 via a three-position valve 102. As is known in the art, the three-position valve associated with the cam phaser 46 has three positions, including a first position for advancing the cam phaser 46, a second position for retarding the position of the cam phaser 46, and include a third intermediate position that enables modulation of the cam phaser position. It is noted that other cam phaser assemblies and valve assemblies may be used, including normally advanced or normally retarded cam phasers.

Ein optionales Druckverringerungsventil 104 kann in dem Durchgang zwischen der Hydrauliksammelkammer 100 und dem Nockenphasensteller 46 vorgesehen sein, was ermöglicht, dass der Nockenphasensteller bei einem anderem Druck als die Sammelkammer 100 betrieben wird. Zusätzlich kann optional ein Proportionalventil 106 mit zwei Anschlüssen/drei Positionen verwendet werden, um das Nockenphasenstellersystem selektiv aufzuladen und/oder die Sammelkammer 100 selektiv zu entladen. Es wird angemerkt, dass die Dreipositionenanordnung des Proportionalventils 106 mit zwei Anschlüssen/drei Positionen eine erste geschlossene Position 106a, eine zweite Position 106b mit beschränkter Strömung und eine dritte Sammelkammer-Entladungsposition 106c umfasst. Als eine Alternative zum Proportionalventil kann ein Einweg-Rückschlagventil mit beschränkter Funktion verwendet werden.An optional pressure reduction valve 104 may be provided in the passage between the hydraulic plenum chamber 100 and the cam phaser 46, allowing the cam phaser to operate at a different pressure than the plenum chamber 100. Additionally, a two-port/three-position proportional valve 106 may optionally be used to selectively charge the cam phaser system and/or selectively discharge the plenum chamber 100. It is noted that the three-position arrangement of the two-port/three-position proportional valve 106 includes a first closed position 106a, a second restricted flow position 106b, and a third plenum discharge position 106c. As an alternative to the proportional valve, a one-way limited function check valve can be used.

Das Hydrauliksystem der vorliegenden Offenbarung ist ausgebildet, um eine Lösung mit geringen Kosten zum Ermöglichen einer aggressiven Nockenphasenstellerbewegung über einen breiten Bereich von Betriebsbedingungen einschließlich von Bedingungen mit ausgeschaltetem Motor bereitzustellen. Im Zustand mit ausgeschaltetem Motor wird die Hauptölpumpe 72 nicht angetrieben, und sie ist nicht in der Lage, Öl an den Nockenphasensteller 46 zu liefern. Dementsprechend speichert die Sammelkammer 100 unter Druck stehendes Öl, das während Bedingungen mit ausgeschaltetem Motor verwendet werden kann, um die Position des Nockenphasenstellers 46 einzustellen.The hydraulic system of the present disclosure is designed to provide a low cost solution to enabling aggressive cam phaser movement over a wide range To provide a range of operating conditions including engine off conditions. In the engine off condition, the main oil pump 72 is not driven and is unable to supply oil to the cam phaser 46. Accordingly, the plenum chamber 100 stores pressurized oil that may be used during engine off conditions to adjust the position of the cam phaser 46.

Der Verbrennungsmotor 10 ist mit einem Controller 110 ausgestattet, der Fahrzeugbetriebsbedingungen über Eingänge 112 überwacht. Während einer Fahrzeug- und Motorverlangsamung liefert der Controller 110 Ausgangssignale über eine Verbindung 114, um das Solenoidventil 86 mit zwei Anschlüssen/zwei Positionen zum Einrücken der elektrohydraulischen Kupplung 84 zu aktivieren, um die sekundäre Ölpumpe 82 anzutreiben und die Hydrauliksammelkammer 100 aufzuladen. Daher kann Bremsenergie durch Regeneration zum Aufladen der Sammelkammer 100 verwendet werden, anstatt dass irgendwelche parasitären Verluste geschaffen werden, welche die Kraftstoffeffizienz verringern. Die Hydrauliksammelkammer 100 wird während einer Motorverlangsamung derart selektiv aufgeladen, dass dann, wenn sich der Motor in einen ausgeschalteten Zustand befindet, das gespeicherte unter Druck stehende Fluid in der Sammelkammer 100 verwendet werden kann, um den Nockenphasensteller 46 vor dem nächsten Motorstart einzustellen. Die Fähigkeit zum Einstellen des Nockenphasenstellers 46 vor dem Motorstart ermöglicht ein verbessertes Starten des Motors mit einer Anpassung auf ein geringeres Kompressionsverhältnis beim Start. Dementsprechend sorgt das System der vorliegenden Offenbarung für eine vollständige Kontrolle bezüglich der Nockenphaseneinstellung sowohl vor dem Motorstart als auch während des Motorbetriebs. Das System der vorliegenden Offenbarung minimiert auch eine beliebige nachteilige Auswirkung durch parasitäre Verluste des Motors, indem die Sammelkammer 100 während Fahrzeugverlangsamungen erneut aufgeladen wird. Das System sorgt auch für eine hydraulische Isolierung des Nockenphasenstellers 46, um eine stabile Steuerung des Nockenphasenstellers 46 zu schaffen. Indem eine fest zugeordnete sekundäre Ölpumpe 82 verwendet wird, kann die Hauptölpumpe 72 bei einem geringeren Druck betrieben werden, um eine geeignete Schmierung für die Motorlager und die Ventiltriebkomponenten zu liefern, während eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit geschaffen wird. Die sekundäre Ölpumpe 82 und die Sammelkammer 100 ermöglichen auch die Freiheit, den Nockenphasensteller 46 für ein verbessertes Ansprechen des Phasenstellers bei höheren Betriebsdrücken zu betreiben, ohne dass der optimierte Betriebsdruck der Hauptölpumpe 72 für den Rest des Motors nachteilig beeinflusst wird. Das System ermöglicht auch die Verwendung eines Nockenphasenstellers mit mittlerer Parkposition zum Erreichen von Stopp- und Startzielen, wodurch die Notwendigkeit für komplexe Konstruktionen von Nockenphasenstellern mit „doppelter Parkposition“ verringert wird. Die vorliegende Offenbarung ermöglicht ein Potential einer Kompressionsfreigabe für einen verbesserten Start über breite Temperaturbereiche.The internal combustion engine 10 is equipped with a controller 110 that monitors vehicle operating conditions via inputs 112. During vehicle and engine deceleration, the controller 110 provides output signals via a connection 114 to activate the two-port/two-position solenoid valve 86 to engage the electro-hydraulic clutch 84 to drive the secondary oil pump 82 and charge the hydraulic plenum chamber 100. Therefore, braking energy can be used to recharge the plenum 100 through regeneration rather than creating any parasitic losses that reduce fuel efficiency. The hydraulic plenum 100 is selectively charged during engine deceleration such that when the engine is in an off condition, the stored pressurized fluid in the plenum 100 can be used to adjust the cam phaser 46 prior to the next engine start. The ability to adjust the cam phaser 46 prior to engine start allows for improved engine starting with an adjustment for a lower compression ratio at startup. Accordingly, the system of the present disclosure provides complete control over cam phasing both before engine start and during engine operation. The system of the present disclosure also minimizes any adverse effect of engine parasitic losses by recharging the plenum 100 during vehicle deceleration. The system also provides hydraulic isolation of the cam phaser 46 to provide stable control of the cam phaser 46. By using a dedicated secondary oil pump 82, the main oil pump 72 can be operated at a lower pressure to provide appropriate lubrication for the engine bearings and valve train components while providing improved fuel economy. The secondary oil pump 82 and plenum chamber 100 also allow the freedom to operate the cam phaser 46 at higher operating pressures for improved phaser response without adversely affecting the optimized operating pressure of the main oil pump 72 for the remainder of the engine. The system also allows the use of a center park cam phaser to achieve stop and start targets, reducing the need for complex “dual park” cam phaser designs. The present disclosure enables compression release potential for improved starting over broad temperature ranges.

Claims (2)

Verbrennungsmotor (10) für ein Fahrzeug, der umfasst: einen Motorblock (22), der mehrere Zylinder definiert; einen Zylinderkopf (24), der an dem Motorblock (22) befestigt ist und Einlasskanäle (34) sowie Auslasskanäle (36) in Verbindung mit den Zylindern definiert; ein Ventiltriebsystem (20), das mehrere Einlassventile (58), die in den Einlasskanälen (34) angeordnet sind, und mehrere Auslassventile (60) umfasst, die in den Auslasskanälen (36) angeordnet sind; eine Nockenwelle (42, 44), die zum Öffnen der mehreren Einlassventile (58) und/oder der mehreren Auslassventile (60) betreibbar ist; einen hydraulischen Nockenphasensteller (46), der eine Kammer für eine Verstellung nach früh und/oder eine Kammer für eine Verstellung nach spät zum Aufnehmen von Hydraulikfluid aufweist, um eine Drehposition der Nockenwelle (42, 44) nach früh oder nach spät zu verstellen; ein hydraulisches Betätigungssystem (70), das eine Hydrauliksammelkammer (100) in selektiver Verbindung mit der Kammer für die Verstellung nach früh und/oder der Kammer für die Verstellung nach spät des hydraulischen Nockenphasenstellers umfasst; und eine erste Systemölpumpe (72) zum Liefern von Schmieröl an Motorlager und das Ventiltriebsystem (20), wobei das hydraulische Betätigungssystem (70) eine zweite Ölpumpe (82) umfasst, um der Hydrauliksammelkammer (100) Öl zuzuführen, wobei die erste Systemölpumpe (72) und die zweite Ölpumpe (82) durch ein Motorantriebssystem (83) angetrieben werden, wobei die zweite Ölpumpe (82) mit einer Kupplungseinrichtung (84) gesteuert wird, welche die zweite Ölpumpe (82) mit dem Motorantriebssystem (83) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (10) einen Controller (110) aufweist, der eine Betätigung der Kupplungseinrichtung (84) steuert, um die Kupplungseinrichtung (84) während einer Verlangsamung des Fahrzeugs zu betätigen.An internal combustion engine (10) for a vehicle, comprising: an engine block (22) defining a plurality of cylinders; a cylinder head (24) secured to the engine block (22) and defining intake ports (34) and exhaust ports (36) in communication with the cylinders; a valve train system (20) including a plurality of intake valves (58) disposed in the intake ports (34) and a plurality of exhaust valves (60) disposed in the exhaust ports (36); a camshaft (42, 44) operable to open the plurality of intake valves (58) and/or the plurality of exhaust valves (60); a hydraulic cam phaser (46) having an advance chamber and/or a retard chamber for receiving hydraulic fluid to advance or retard a rotational position of the camshaft (42, 44); a hydraulic actuation system (70) including a hydraulic plenum chamber (100) in selective communication with at least one of the advance chamber and the retard chamber of the hydraulic cam phaser; and a first system oil pump (72) for supplying lubricating oil to engine bearings and the valve train system (20), the hydraulic actuation system (70) comprising a second oil pump (82) for supplying oil to the hydraulic plenum (100), the first system oil pump (72 ) and the second oil pump (82) are driven by a motor drive system (83), the second oil pump (82) being controlled with a clutch device (84) which connects the second oil pump (82) to the motor drive system (83), characterized in that the internal combustion engine (10) has a controller (110) which controls actuation of the clutch device (84) in order to actuate the clutch device (84) during deceleration of the vehicle. Verbrennungsmotor (10) für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, der ferner ein Solenoidventil (86) umfasst, das durch den Controller (110) gesteuert wird und mit der ersten Systemölpumpe (72) und mit der Kupplungseinrichtung (84) in Verbindung steht, um der Kupplungseinrichtung (84) zum Einrücken der Kupplungseinrichtung (84) Öl zuzuführen.Internal combustion engine (10) for a vehicle Claim 1 , which also has a solenoid valve (86) which is controlled by the controller (110) and is in communication with the first system oil pump (72) and with the clutch device (84) to supply oil to the clutch device (84) for engaging the clutch device (84).
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